專利名稱：：具有蓋板及設(shè)置在該蓋板上的保護(hù)層的渦輪葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有成型在葉片上的蓋板的渦輪葉片以及一種設(shè)有多個(gè)所述渦輪葉片的汽輪機(jī)。技術(shù)背景汽輪機(jī)的渦輪葉片經(jīng)常設(shè)有相應(yīng)地在正面成型在葉片上的蓋板。通常所述相應(yīng)地合并成動(dòng)葉片組或?qū)蛉~片組的渦輪葉片如此布置在所述汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子或外殼上，使得葉片組的相應(yīng)地在側(cè)面突出超過所述葉片的蓋板的總體構(gòu)成一個(gè)環(huán)繞的環(huán)，所謂的圍帶。在此，配屬于葉片組的渦輪葉片的蓋板在安裝時(shí)通常如此彼此楔住或夾緊，從而可以放棄在單個(gè)蓋板之間的其它緊固件或連接件。通過所述渦輪葉片在環(huán)形圍帶中的耦合，非常有效地抑制了由于高動(dòng)態(tài)負(fù)荷出現(xiàn)的單個(gè)渦輪葉片的振動(dòng)或扭曲。葉片組的相應(yīng)地合并成圍帶的蓋板設(shè)計(jì)用于將由于超過葉片頂端或者說圍帶的次級流動(dòng)引起的間隙損失及邊緣損失降低到最低限度。為此尤其在汽輪機(jī)全負(fù)荷運(yùn)行中致力于在所述圍帶和與該圍帶對置的外殼或轉(zhuǎn)子之間的盡可能小的間隙寬度。另一方面，應(yīng)該盡可能避免在運(yùn)行過程中的刮擦。但是尤其在不穩(wěn)定的運(yùn)行過程中也就是比如在啟動(dòng)時(shí)或者在負(fù)荷變換時(shí)，在參與工作的部件上存在著比較大的由于不同的熱膨脹引起的相對的長度變化的危險(xiǎn)，從而在例外情況下還是必須預(yù)料到刮擦現(xiàn)象。為了將潛在接觸位置的膨脹保持盡可能小并且由此也將在接觸情況下出現(xiàn)的摩擦力降低到最低限度，使用了固定在所述圍帶或者與該圍帶對置的外殼或轉(zhuǎn)子上的、沿圓周方向伸展的金屬條或金屬環(huán)，也就是所謂的密封帶。如果旋轉(zhuǎn)的以及固定的部件比所計(jì)劃的更靠近彼此，那么在這種情況下首先是較薄的密封帶與對置的部件相接觸，其中所述兩個(gè)接觸副的表面在通常在位置上受到限制的摩擦區(qū)中相互刮擦。由此至少在一次性刮擦或短時(shí)間刮擦的情況下確保足夠的防摩擦性能。不過如果更加經(jīng)常地出現(xiàn)所述運(yùn)行狀態(tài)，那么在所述密封帶相應(yīng)地設(shè)置在與所述圍帶對置的渦輪機(jī)部件上-也就是說設(shè)置在外殼上(在動(dòng)葉片圍帶時(shí))或者設(shè)置在轉(zhuǎn)子上(在導(dǎo)向葉片圍帶時(shí))-的情況下，存在著繼續(xù)損害所述蓋板或所述圍帶總體的磨損的危險(xiǎn)。在這種情況下，所述密封帶可能會深深地"咬入"所述圍帶中，這在經(jīng)過一些時(shí)間之后甚至?xí)?dǎo)致圍帶幾乎完全被剝蝕。本來環(huán)狀包圍的復(fù)合蓋板的穩(wěn)定性因磨損引起的局部斷口而顯著降低，這一點(diǎn)助長了葉片振動(dòng)的產(chǎn)生。此外在繼續(xù)磨損時(shí)或者在振幅太大時(shí)，肉眼可見大小的碎塊或者是甚至全部渦輪葉片就會脫落，而后脫落的碎塊或葉片以很大的動(dòng)能甩向接下來的渦輪級的渦輪葉片或外殼部件。這在極端情況下就會導(dǎo)致汽輪機(jī)完全毀壞。在FR-A-1470032中公開了具有圍帶的渦輪葉片。在US2003/107181Al中公開了一種布置在固定的和活動(dòng)的部件之間的密封件，其中所述不活動(dòng)的部件具有研磨層并且活動(dòng)的部件按照快要接觸到這層研磨層的方式進(jìn)行布置。在EP1312760中公開了一種具有研磨表面的渦輪葉片頂端，其中所述研磨表面包括研磨顆粒。在US2003/183529Al中公開了具有高抗氧化性的研磨層。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)是說明一種上述類型的渦輪葉片，該渦輪葉片在具有高效率的情況下設(shè)計(jì)用于特別可靠和安全的運(yùn)行。此外還要說明一種裝備所述渦輪葉片的汽輪機(jī)。在渦輪葉片方面，按本發(fā)明該任務(wù)通過以下方法得到解決，具體方法是將由一種替代材料制成的保護(hù)層設(shè)置到所述蓋板的背向渦輪葉片的葉片的表面上。在此本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，即汽輪機(jī)應(yīng)該設(shè)計(jì)用于以所謂的"高蒸汽參數(shù)"進(jìn)行運(yùn)行，以獲得高效率。尤其應(yīng)該給渦輪葉片加栽盡可能高的溫度的蒸汽。在此致力于超過500X:—直到大約700"C的蒸汽溫度。與此相對應(yīng)，所述渦輪葉片以及還有形成用于蒸汽的流動(dòng)通道的外殼部件由耐高溫材料制成?？紤]到所述渦輪葉片尤其以高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉片的較大的機(jī)械負(fù)荷，用于制造相應(yīng)的葉片體的材料在按這種構(gòu)思設(shè)置的高運(yùn)行參數(shù)下應(yīng)該滿足最高的對機(jī)械穩(wěn)定性及抗裂性的要求。不過為了將渦輪葉片的制造成本保持盡可能小，該材料應(yīng)該同時(shí)也可以比較容易進(jìn)行加工(比如通過澆注)。此外，為避免流動(dòng)損失，在所述將葉片組的葉片頂端連接起來的圍帶和與該圍帶對置的渦輪機(jī)部件之間(也就是說在動(dòng)葉片圍帶的情況下與所述渦輪機(jī)外殼之間或者在導(dǎo)向葉片圍帶的情況下與轉(zhuǎn)子之間)的相應(yīng)的徑向間隙具有盡可能小的寬度。因?yàn)樵诎催@種構(gòu)思設(shè)置的高運(yùn)行溫度的影響下并且由于在這種溫度模式中可能出現(xiàn)的與關(guān)于汽輪機(jī)的中間軸線對稱的溫度模式的偏差會導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)子和/或外殼的變形并且由此導(dǎo)致間隙形狀與完美的環(huán)形形狀的偏差，所以在將汽輪機(jī)布置在具有最大接近限度的臨界區(qū)域中時(shí)至少應(yīng)該在原則上不能排除在圍帶和與該圍帶對置的轉(zhuǎn)子或外殼之間的短暫接觸。更確切地說，在刮擦情況下，也應(yīng)該為避免突難性渦輪機(jī)損壞確保足夠的防摩擦性能。優(yōu)選所述刮擦過程甚至允許一再在渦輪機(jī)的正常運(yùn)行中出現(xiàn)，而沒有帶來明顯的后果。此外，本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思，即所述防摩擦性能的質(zhì)量由在相應(yīng)的接觸面之間的摩擦性能所決定。除了可能在界面上存在的由冷凝的蒸汽顆粒構(gòu)成的液膜的性能之外，兩個(gè)摩擦副的相應(yīng)的表面材料也直接影響到摩擦性能，其中不僅致力于盡可能小的摩擦系數(shù)，而且也應(yīng)該考慮到在摩擦?xí)r出現(xiàn)的磨損的類型。在這種情況下，所述由局部的界面-附著連接的形成以及隨后固體連接的開裂引起的所謂的"粘附磨損"被認(rèn)為特別有害，該粘附磨損與材料噴濺(Ausbruch)以及轉(zhuǎn)移到與噴濺位置接觸的摩擦副上的材料轉(zhuǎn)移有關(guān)。換句話說從其中一個(gè)摩擦副上剝蝕的微粒聚集在另一個(gè)摩擦副的表面上，并且會在那里形成較大的塊，而這些塊又提高了磨損作用。所積累的材料在這過程中由于其楔入作用而擊打轉(zhuǎn)子軸。在出現(xiàn)粘附磨損時(shí)可能有較大的碎塊從磨損處脫落，正是這種自身越來越增強(qiáng)的粘附磨損的機(jī)制應(yīng)該避免，以保證具有已考慮在內(nèi)的有時(shí)出現(xiàn)的刮擦過程的汽輪機(jī)長久可靠地運(yùn)行。出于強(qiáng)度原因或者對渦輪葉片的制造以及相應(yīng)地成型在這些渦輪葉片上的蓋板的制造的可加工性的原因，優(yōu)選使用一些特定的材料，但是可能恰好這些材料相對于所述與圍帶對置的表面(通常是金屬密封帶的表面)具有不利的摩擦性能。因此通過將由替代材料制成的保護(hù)層施加到相應(yīng)的蓋板或者說圍帶的表面上來提供額外的自由度以便有針對性地影響摩擦副。也就是說，外面的保護(hù)層不必履行支撐功能，而是可以取而代之尤其在避免粘附磨損的情況下專門用于提供特別有利的相對于相應(yīng)的摩擦副的摩擦和磨損性能。考慮到可獲得的優(yōu)點(diǎn)，在此完全可以容忍稍微增加的制造開銷。為避免可能的斷裂位置，渦輪葉片的尤其承受強(qiáng)負(fù)荷的、包括葉片和蓋板的葉片體優(yōu)選用單組件的工件制成。作為用于所述蓋板或整個(gè)葉片體的耐熱材料，可以比如使用鋼，尤其具有10%到13%鉻含量的鋼。但是作為特別耐高溫也特別耐腐蝕的、適合于高達(dá)7001C的蒸汽溫度的材料，優(yōu)選使用鎳基合金或鈷基合金作為葉片體的基材。優(yōu)選所述設(shè)置在相應(yīng)蓋板的表面上的保護(hù)層由一種所謂的鈷基鎧裝合金制成。合金的成分在此專門以高耐熱性和耐磨性以及在與相應(yīng)的(潛在的)摩擦副也就是說尤其與一種與相應(yīng)的圍帶對置的金屬密封帶共同作用下提供有利的摩擦性能為準(zhǔn)。在此以下情況被視為有利的，如果兩個(gè)接觸面在刮擦情況下在較小的金屬灰塵顆粒脫落的情況下彼此摩擦，而沒有導(dǎo)致材料轉(zhuǎn)移或?qū)е赂蟮牧蠅K噴濺。在此用顯微鏡才看得見的細(xì)小的磨塵容易隨著從渦輪機(jī)中穿流的蒸汽被帶出并且從流動(dòng)通道中輸送出去。在具體情況下，所述形成保護(hù)層的鎧裝合金的成分必須與所述對置的密封帶的材料協(xié)調(diào)。在比較試驗(yàn)的框架內(nèi)，通常一種合金證實(shí)是有利的，該合金除了鈷(化學(xué)符號Co)還有鎳(Ni)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、錳(Mn)、碳(C)、硅(Si)和鎢(W)的成分。尤其優(yōu)選使用以下成分(數(shù)據(jù)說明以重量百分點(diǎn)為單位)_<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在由DeloroStellite公司注冊的商標(biāo)"Stellite"下也常見所述鎧裝合金。尤其優(yōu)選在新方案的框架內(nèi)使用材料等級"Stellit笫6號"。優(yōu)選所述用于給圍帶進(jìn)行鎧裝的硬合金通過一種堆焊方法設(shè)置到所述圍帶表面上，并且由此與基材進(jìn)行材料連接。在此，所述涂覆材料比如用一種氣體焊接法、弧焊法或者保護(hù)氣體焊接法通過一層或多層焊道的堆焊來設(shè)置到工件表面上。同樣也可以使用所謂的等離子粉末堆焊或者激光束堆焊。所使用的堆焊合金按所選擇的方法作為絲、棒、粉末或膏泥來添加。由于所述合金的通常光滑而平坦的表面，尤其可以很好地通過這種方式來給渦輪葉片的蓋板或者說圍帶進(jìn)行涂與用可以設(shè)想的作為替代方案的涂覆方法如氣相噴鍍、表面硬化、滲氮或滲硼可以產(chǎn)生的處于微米范圍內(nèi)的表面涂層相反，如此產(chǎn)生的保護(hù)層具有顯著的優(yōu)選大概1毫米或更大的厚度。由此保證所述保護(hù)層的較長的使用壽命，其中所述保護(hù)層在原則上在與其對置的密封帶完全磨損后仍繼續(xù)存在，而沒有損壞所述蓋板的基材。在一種優(yōu)選的作為替代方案的設(shè)計(jì)方案中，作為在所述蓋板的背向葉片的表面上的保護(hù)層設(shè)置硬質(zhì)材料層。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說通常天然堅(jiān)硬的、不必經(jīng)受任何熱處理以進(jìn)行硬化的材料被稱為硬質(zhì)材料。所述硬質(zhì)材料的使用具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即由其制成的保護(hù)層即使在較長時(shí)間的使用之后其磨損也很小，并且取而代之在接觸情況下所述與保護(hù)層相比較軟的密封帶有針對性在所述汽輪機(jī)的與蓋板對置的外殼或轉(zhuǎn)子上經(jīng)受磨損。因此僅僅必須時(shí)常地更換所述密封帶。已經(jīng)公開具有共價(jià)鍵、離子鍵或金屬鍵的硬質(zhì)材料。金剛石是具有共價(jià)鍵的硬質(zhì)材料的著名代表材料并且同時(shí)也是最硬的天然存在的礦物。具有離子鍵的硬質(zhì)材料比如包括氧化鋁或氧化鉻，不過陶瓷也屬列其中。設(shè)置用于對相應(yīng)的蓋板或者說圍帶進(jìn)行保護(hù)的涂層優(yōu)選由一種金屬的硬質(zhì)材料制成。在此考慮到其摩擦性能以及由于其機(jī)械及熱穩(wěn)定性優(yōu)選使用由過渡金屬元素形成的碳化物和氮化物。作為特別優(yōu)選的硬質(zhì)材料設(shè)置碳化鉻或氮化鈦或氮化硼。優(yōu)選通過也在工業(yè)尺度上可以特別有效地操縱的等離子金屬噴鍍、火焰噴涂或者通過PVD-方法(物理氣相沉積)產(chǎn)生硬質(zhì)材料層，這樣的硬質(zhì)材料層的突出之處在于在蓋板的金屬本底上的良好的附著強(qiáng)度以及高純度并且由此在于特別清楚地確定的以及無摻雜的表面性能。所述硬質(zhì)材料薄層的厚度通常在微米范圍內(nèi)。所述保護(hù)層可以在將渦輪葉片的蓋板安裝到汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子或外殼上之前相應(yīng)單個(gè)地設(shè)置到所述蓋板上。然而在施加硬質(zhì)材料薄層時(shí)(比如通過PVD方法或者通過等離子金屬噴鍍或者類似方法)，尤其也在通過堆焊進(jìn)行鎧裝時(shí)("斯太立特鈷鉻鎢合金法(Stellitieren)，，)尤其優(yōu)選使所述由早已安裝的渦輪葉片的蓋板形成的并且車削成圓形形狀的圍帶在總體上經(jīng)受涂覆。所述施加保護(hù)層所必需的加工步驟(所述加工步驟可能包括預(yù)處理和后處理)因此相應(yīng)地應(yīng)用到所述圍帶的包括多個(gè)蓋板的區(qū)段上。與在單個(gè)的葉片上使用數(shù)百個(gè)短焊道相反，在安裝狀態(tài)中也就是說對堆焊來說僅僅應(yīng)該將較小長度的焊道拉深到所述圍帶的圓周上。所述現(xiàn)在設(shè)置的方法在工藝技術(shù)方面更加快速并且更加安全，并且由于連接處和間斷處(An-undAbsetzstellen)更少所以提供更好的質(zhì)量。它也以特殊的方式適合于已磨損的或尚未涂覆的舊圍帶的維修或強(qiáng)化。優(yōu)選將研磨層施加到所述硬質(zhì)材料層上。在相互接觸時(shí)，所述金屬密封帶在其與處于下面的硬質(zhì)材料層相接觸之前可以首先加入這層研磨的也就是說較軟的層中。所述密封帶在與所述研磨層接觸時(shí)不會受損，而是保持其最初尺寸和密封作用。換句話說因?yàn)樗鲅心拥谋砻孑喞c處于上面的或滑離的密封帶相匹配(所述研磨層"在需要時(shí)變形")，所以可以有意識地將在所述汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)的和固定的部件之間的徑向間隙保持很小，這有助于實(shí)現(xiàn)高效率。所說明的渦輪葉片優(yōu)選是汽輪機(jī)的組成部分。但它也可以用在燃?xì)廨啓C(jī)中。在此相應(yīng)地將多個(gè)所述渦輪葉片合并成葉片組，其中所述配屬于葉片組的渦輪葉片的蓋板相應(yīng)地如此成型并且彼此間如此布置，使得其構(gòu)成環(huán)繞的、被由替代材料制成的保護(hù)層覆蓋的圍帶。在涉及動(dòng)葉片組的情況下，按照與所屬的動(dòng)葉片圍帶的被涂覆的表面對置的方式優(yōu)選設(shè)置多個(gè)沿圓周布置在所述渦輪機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)上的密封帶。在涉及導(dǎo)向葉片組的情況下，優(yōu)選按照與所述導(dǎo)向葉片圍帶的被涂覆的表面對置的方式在渦輪機(jī)軸的外側(cè)上布置所述密封帶。優(yōu)選這樣的密封帶包括多個(gè)按環(huán)形區(qū)段形狀彎曲或成型的條帶，所述條帶由一種耐高溫的、可冷成型的鋼制成，尤其由一種馬氏體或奧氏體鋼或者由一種鎳基材料制成。在下面的表格中列出了一些合適的實(shí)例及其化學(xué)名稱、品名(如果有的話)以及其國際材料編號<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>代替嵌入(也就是說用沖壓材料(Stemm-Material)在其支座中固化的)或者直接放入("巻入的")相應(yīng)的固定槽中的密封帶，也可以設(shè)置成型在或旋緊在與所述圍帶對置的渦輪機(jī)部件(轉(zhuǎn)子或外殼或其部分弓形段)上的密封筋條。所述密封帶或密封筋條必要時(shí)也可以構(gòu)造為環(huán)繞的螺旋狀。用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過將保護(hù)層施加到相應(yīng)的蓋板上這種做法獲得的在材料選擇和表面結(jié)構(gòu)化方面的自由度有針對性地用于積極地影響相對于可能與所述蓋板接觸的密封帶的摩擦性能。在汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)的和固定的部件之間的徑向間隙可以設(shè)置得更小，因?yàn)樵诮佑|時(shí)存在較為有利的防摩擦性能。由此與通過足夠大的徑向間隙或者說通過布置得很寬大的安全間距在所有情況下避免接觸這種情況相比可以實(shí)現(xiàn)更好的效率。對所述環(huán)狀圍帶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性來說起決定作用的圍帶基材通過所施加的保護(hù)層或者說分隔層防止由摩擦和/或腐蝕引起的磨損。只要所述保護(hù)層具有足夠的硬度，那就可以在最大程度上將磨損現(xiàn)象在一側(cè)轉(zhuǎn)移到所述密封帶上，而所述密封帶則可以時(shí)常以較為簡單的方式方法進(jìn)行更換。下面借助于附圖對本發(fā)明的不同實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出圖l是汽輪機(jī)的縱剖面(截取部分)的示意圖，圖2是按圖1的汽輪機(jī)的橫截面，該汽輪機(jī)具有許多被合并成葉片組的渦輪葉片，其中單個(gè)渦輪葉片的蓋板聚集成環(huán)繞的圍帶，圖3是在按圖1的汽輪機(jī)中設(shè)有蓋板的渦輪葉片的詳細(xì)視圖，其中在所述蓋板上設(shè)置了由替代材料制成的保護(hù)層，圖4是在一種作為替代方案的實(shí)施方式中具有蓋板的渦輪葉片，該蓋板則具有保護(hù)層，并且圖5是在另一種作為替代方案的實(shí)施方式中具有蓋板的渦輪葉片，該蓋板則具有保護(hù)層。相同的部件在所有附圖中用相同的附圖標(biāo)記來表示。具體實(shí)施例方式圖1示出了汽輪機(jī)2，該汽輪機(jī)2具有多個(gè)與渦輪機(jī)軸4相連接的可旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉片6。所述動(dòng)葉片6相應(yīng)地按花環(huán)狀布置在所述渦輪機(jī)軸4上，并且由此形成多個(gè)動(dòng)葉片組。此外，所述汽輪機(jī)2包括多個(gè)固定的導(dǎo)向葉片8，所述導(dǎo)向葉片8同樣按花環(huán)狀在形成導(dǎo)向葉片組的情況下固定在所述汽輪機(jī)2的渦輪機(jī)外殼10上。蒸汽狀的工作介質(zhì)M沿平行于中間軸線14延伸的主流動(dòng)方向從所述汽輪機(jī)2的由渦輪機(jī)軸4和渦輪機(jī)外殼10限定的流動(dòng)通道12中流過，其中在輸入側(cè)加熱到540X:以上的溫度并且處于比如2S0bar的高壓下的蒸汽在做功的情況下卸壓，并且在這過程中通過到所述動(dòng)葉片6上的脈沖傳遞來驅(qū)動(dòng)所述渦輪機(jī)軸4。與此相反，所述導(dǎo)向葉片8則用于在相應(yīng)兩個(gè)沿所述工作介質(zhì)M的流動(dòng)方向看去彼此前后相連的動(dòng)葉片組或動(dòng)葉片環(huán)之間流動(dòng)導(dǎo)送工作介質(zhì)M。一對彼此前后相連的導(dǎo)向葉片8環(huán)或?qū)蛉~片組和動(dòng)葉片6環(huán)或動(dòng)葉片組在此也稱為渦輪級。圖2示出了所述汽輪機(jī)2的垂直于中間軸線14延伸的橫截面的截取部分，在該汽輪機(jī)2上可以看出多個(gè)渦輪葉片16-在這種情況下是多個(gè)動(dòng)葉片6。所述按花環(huán)狀固定在渦輪機(jī)軸4上的動(dòng)葉片6在其正面的也就是徑向指向外面的端部上相應(yīng)地具有成型在所述輪廓化的葉片18上的并且在側(cè)面突出的蓋板20。每兩個(gè)相鄰的動(dòng)葉片6的蓋板20彼此接觸。也就是說所述蓋板20在將所述動(dòng)葉片6安裝到渦輪機(jī)軸4上時(shí)彼此夾緊，從而形成封閉的環(huán)形聯(lián)合體，所謂的圍帶22。由此有效地抑制單個(gè)葉片18的扭曲或者葉片頂端的振動(dòng)。在空氣動(dòng)力學(xué)方面，雖然相鄰的蓋板在其整個(gè)軸向伸展(沿渦輪機(jī)軸的方向)上彼此抵靠是值得追求的，但出于設(shè)計(jì)原因這一點(diǎn)并不總是得到實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)行過程中出現(xiàn)"線接觸"時(shí)也就是說所述圍帶僅僅在一個(gè)位置上沿軸向伸展方向閉合(如在圖2中所示)，這種線接觸在實(shí)際上是完全足夠的。在所述圍帶22的圓形外圃周和所述渦輪機(jī)外殼10的與所述圓周對置的內(nèi)側(cè)之間的徑向間隙24—方面保持盡可能小，用于將(由于工作介質(zhì)M超過葉片頂端或者說超過圍帶22的次級流動(dòng)引起的)間隙損失降低到最低限度。另一方面將所述徑向間隙24設(shè)計(jì)成如此寬的尺寸，使得某種通常在汽輪機(jī)2的運(yùn)行過程中出現(xiàn)的由加熱引起的或者由機(jī)械影響引起的半徑波動(dòng)或與圓形形狀之間的偏差不會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)的圍帶22的刮擦。除了所述動(dòng)葉片6之外，所述汽輪機(jī)2的導(dǎo)向葉片8具有成型在相應(yīng)的葉片18上的蓋板20，所述蓋板20在其總體上形成配屬于相應(yīng)的導(dǎo)向葉片組的圍帶20，在這種情況下也就是導(dǎo)向葉片圍帶，該導(dǎo)向葉片圍帶以類似的(但這里未詳細(xì)示出的)方式通過徑向間隙24與所述渦輪才幾軸4間隔開。所述汽輪機(jī)2的效率通過特別小的徑向間隙的設(shè)定得到優(yōu)化，然而由此也提高了刮擦過程的可能性。盡管如此為了能夠保證高運(yùn)行可靠性，使所述汽輪機(jī)2的渦輪葉片16專門以提供有利的防摩擦性能為準(zhǔn)。借助于在圖3中在詳細(xì)圖中示范性地示出的動(dòng)葉片6對此進(jìn)行解釋。但是，所有與此有關(guān)的考慮都可以毫無問題地套用到所述汽輪機(jī)2的導(dǎo)向葉片8上。在圖3中示意示出的、構(gòu)造為動(dòng)葉片6的渦輪葉片16具有成型在葉片18上的蓋板20，其中所述包括葉片18和蓋板20的葉片體為實(shí)現(xiàn)高機(jī)械穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性由單組件的工件制成，而該工件則由鎳基合金制成。所述蓋板在其背向所述葉片18的、也就是朝向所述汽輪機(jī)2的渦輪機(jī)外殼10的一側(cè)上設(shè)有通過等離子金屬噴鍍施加的由碳化鉻制成的保護(hù)層28。按照與所述保護(hù)層28對置并且通過徑向間隙24與所述保護(hù)層28間隔開的方式，在所述渦輪機(jī)外殼10的內(nèi)側(cè)上沿圃周布置了由多個(gè)環(huán)形段組成的密封帶30。如果所述密封帶30由于在汽輪機(jī)2內(nèi)部的熱膨脹過程暫時(shí)在其圓周的一個(gè)位置上與其中一塊蓋板20或者說與所述由葉片組的全部蓋板20形成的圍帶22相接觸，那么相應(yīng)的蓋板20的基材就通過所述保護(hù)層28防止磨損。通過所述由硬質(zhì)材料(這里在該實(shí)施例中由碳化鉻)制成的保護(hù)層28的較大的硬度，在相互接觸時(shí)有針對性地并且可靠地首先磨損所述密封帶30，使得該密封帶30不會進(jìn)入本來的蓋板20或者說圍帶表面中。圖4所示的、可以構(gòu)造為動(dòng)葉片6或者構(gòu)造為導(dǎo)向葉片8的渦輪葉片16的結(jié)構(gòu)類似于從圖3中公開的渦輪葉片，其中不過在所述保護(hù)層28上施加了一層額外的研磨層32。在雙重涂覆的圍帶22和與該圍帶22對置的密封帶30之間的徑向間隙24在此設(shè)計(jì)得如此之小，從而在汽輪機(jī)2的運(yùn)行過程中調(diào)節(jié)出在圖4中示出的布局，在該布局中所述密封帶30雖然已磨入所述研磨層32中，但一般說來還沒有與處于下面的硬質(zhì)材料保護(hù)層28相接觸。由此一方面實(shí)現(xiàn)所述流動(dòng)通道12的極佳的密封效果，其中另一方面通過所述研磨層32的恰當(dāng)選擇的性能沒有出現(xiàn)值得一提的摩擦損失。所述由硬質(zhì)材料制成的保護(hù)層28在所述間隙間距出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)一如既往地保護(hù)著所述圍帶22，并且在此確?？山邮艿姆滥Σ列阅堋Ｔ趫D5中示出的導(dǎo)向葉片8上，所述蓋板20或者說所述由導(dǎo)向葉片組的所有蓋板20形成的圍帶22具有與所述對置的渦輪機(jī)軸4的階梯相匹配的階梯，從而在其間形成所述流動(dòng)通道12的迷宮式彎曲的分支通道34。所述分支通道34通過所述沿圓周布置在渦輪機(jī)軸4上的密封帶30得到密封，其中相應(yīng)地留下了在所述汽輪機(jī)2的運(yùn)行過程中在其寬度上有波動(dòng)的徑向間隙24。為了在刮擦情況下提供特別有利的防摩擦性能，所述由一種耐高溫的材料制成的蓋板20或者說圍帶22就象在前面的實(shí)例中一樣被在其摩擦及磨損性能方面與所述密封帶材料協(xié)調(diào)的、由一種替代材料制成的保護(hù)層28所覆蓋。所述保護(hù)層28又可以由一種硬質(zhì)材料制成。但是在這種情況下，該保護(hù)層28是通過堆焊加到每一個(gè)形成所述階梯的局部表面上的司太立特硬質(zhì)合金層(Stellitschicht)，其原始厚度約為1毫米，但通過精整稍微減少了一些。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，有一點(diǎn)是顯而易見的，即所述借助于附圖示出的實(shí)施例可以以多種方式進(jìn)4亍改動(dòng)，而在這過程中沒有方文棄對本發(fā)明來說重要的方案。因此比如也可以在動(dòng)葉片圍帶上設(shè)置階梯，或者所述階梯可以具有與圖5不同的輪廓。最后，也可以將多個(gè)沿所述汽輪機(jī)2的軸向方向間隔開的密封環(huán)或密封帶30合并成一組密封帶30，這組密封帶30與相應(yīng)的圍帶22對置并且由此實(shí)現(xiàn)了多重密封。權(quán)利要求1.具有成型在葉片(18)上的蓋板(20)的、尤其用在汽輪機(jī)(2)中的渦輪葉片(16)，其中在所述蓋板(20)的背向所述葉片(18)的表面上施加由替代材料制成的保護(hù)層(28)。2.按權(quán)利要求l所述的渦輪葉片(16)，其中所述包括葉片(18)和蓋板(20)的葉片體由單組件的工件制成。3.按權(quán)利要求1或2所述的渦輪葉片(16)，其蓋板(20)由鎳基合金或鈷基合金制成。4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中所述保護(hù)層(28)由鈷基鎧裝合金制成。5.按權(quán)利要求4所述的渦輪葉片(16)，其中所述鎧裝合金包括最多3%的鎳、最多3%的鐵、大約1，1%到1.2%的碳、大約28%的鉻、大約1.0°/0到1.1%的錳、大約1.0%到1.1%的硅以及4.5%的鵠。6.按權(quán)利要求5所述的渦輪葉片(16)，其中所述保護(hù)層(28)通過堆焊施加到所述蓋板(20)上。7.按權(quán)利要求4到6中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中所述相應(yīng)的鋼板(36)具有大約1毫米或更大的厚度。8.按權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中所述相應(yīng)的鋼板(36)尤其通過焊接與所述蓋板(20)材料連接。9.按權(quán)利要求l到3中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中作為保護(hù)層(28)設(shè)置了硬質(zhì)材料層。10.按權(quán)利要求9所述的渦輪葉片(16)，其中所述硬質(zhì)材料層由金屬的硬質(zhì)材料制成。11.按權(quán)利要求10所述的渦輪葉片(16)，其中作為硬質(zhì)材料設(shè)置碳化鉻或氮化鈦或氮化硼。12.按權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中所述硬質(zhì)材料層通過等離子金屬噴鍍或通過PVD-方法施加到所述蓋板(20)上。13.按權(quán)利要求9到12中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中將研磨層(32)施加到所述硬質(zhì)材料層上。14.具有多個(gè)相應(yīng)地合并成葉片組的、按權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)的汽輪機(jī)(2)。15.按權(quán)利要求14所述的汽輪機(jī)(2)，其中所述配屬于葉片組的渦輪葉片(16)的蓋板(20)相應(yīng)地成型并且相對于彼此布置，使得其形成環(huán)繞的圍帶(22)。16.按權(quán)利要求15所述的汽輪機(jī)(2)，其中所述葉片組是動(dòng)葉片組。17.按權(quán)利要求16所述的汽輪機(jī)(2)，其中按照與所述圍帶(22)的經(jīng)涂覆的表面對置的方式設(shè)置了多個(gè)沿圓周布置在所述渦輪機(jī)外殼(10)的內(nèi)側(cè)上的密封帶(22)和/或密封筋條。18.按權(quán)利要求17所述的汽輪機(jī)(2)，其中所述葉片組是導(dǎo)向葉片組。19.按權(quán)利要求18所述的汽輪機(jī)(2)，其中按照與所述圍帶(22)的經(jīng)涂覆的表面對置的方式設(shè)置了多個(gè)沿圓周布置在所述渦輪機(jī)軸(4)上的密封帶(22)和/或密封筋條。20.按權(quán)利要求17或19所述的汽輪機(jī)(2)，其中密封帶(22)包括多個(gè)環(huán)形區(qū)段狀彎曲的金屬條帶。21.用于制造汽輪機(jī)的方法，該汽輪機(jī)具有多個(gè)相應(yīng)地合并成葉片組的、按權(quán)利要求l到13中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(16)，其中所述配屬于葉片組的渦輪葉片(16)的蓋板(20)相應(yīng)地成型并且相對于彼此布置，使得其形成環(huán)繞的圍帶(22)，其中所述保護(hù)層(28)在將所述渦輪葉片(16)安裝在渦輪機(jī)軸(4)或渦輪機(jī)外殼(10)上之后才施加到所述圍帶(22)上。22.按權(quán)利要求21所述的方法，其中所述保護(hù)層(28)相應(yīng)地在多個(gè)加工步驟中施加到所述圍帶(22)的、由多個(gè)蓋板(20)形成的彼此關(guān)聯(lián)的區(qū)段上，其中在每個(gè)加工步驟中相應(yīng)地對整個(gè)區(qū)段進(jìn)行加工或處理。23.按權(quán)利要求22所述的方法，其中通過堆焊施加鈷基鎧裝合金。全文摘要本發(fā)明涉及一種渦輪葉片(16)，該渦輪葉片(16)具有成型在葉片(18)上的蓋板(20)，該渦輪葉片(16)應(yīng)該在具有高效率的同時(shí)設(shè)計(jì)用于在渦輪機(jī)尤其在汽輪機(jī)(2)中特別可靠和安全的運(yùn)行。為此按本發(fā)明，將由替代材料制成的保護(hù)層施加到所述蓋板(20)的背向所述葉片(18)的表面上，由此可以有針對性地影響相對于與所述保護(hù)層(28)對置的渦輪機(jī)部件尤其密封帶(30)的摩擦性能，并且由此在刮擦情況下可以提供特別有利的防摩擦性能。文檔編號F01D11/12GK101163862SQ200680013189公開日2008年4月16日申請日期2006年1月20日優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日發(fā)明者A·德拉策爾,A·施雷,G·施瓦斯申請人:西門子公司